Los investigadores han descubierto que una proteína particular del intestino está librando una importante batalla contra la propagación de bacterias.
Gracias a una combinación de efectos protectores, la proteína podría utilizarse en el futuro en tratamientos para enfermedades como la enfermedad inflamatoria intestinal.
La proteína intelectina-2 no es nueva para los científicos, pero su papel en el tracto gastrointestinal (GI) no ha quedado claro. La intelectina-2 es parte de un grupo de proteínas llamadas lectinas, que funcionan uniéndose a moléculas de azúcar específicas.
Un equipo dirigido por investigadores del MIT ha descubierto que la intelectina-2 funciona de dos maneras: primero, vincula las moléculas de moco que recubren el tracto gastrointestinal, fortaleciendo la barrera mucosa que protege los tejidos intestinales.
Pero si hay una brecha, la intelectina-2 también reconoce y atrapa una variedad de células bacterianas, ya sea inhibiendo su crecimiento o eliminándolas por completo.
Entonces, el papel de la intelectina-2 es una combinación de actividades defensivas y ofensivas que protegen la salud corporal.
“Lo sorprendente es que la intelectina-2 actúa de dos maneras complementarias”, afirma la química del MIT Laura Kiessling.
“Ayuda a estabilizar la capa mucosa y, si esa barrera se ve comprometida, puede neutralizar o restringir directamente las bacterias que comienzan a escapar”.
Los investigadores utilizaron una combinación de técnicas para observar la actividad de la intelectina-2. Estudiaron tejido de ratón, bacterias intestinales de ratones y humanos, y las versiones humana y de ratón de la proteína aislada en el laboratorio.
Estos enfoques revelaron que la intelectina-2 se dirige a la galactosa, un azúcar simple que se encuentra en las moléculas de moco y en los carbohidratos que cubren la superficie de algunas células bacterianas (incluidas las bacterias relacionadas con infecciones gastrointestinales).
En escenarios donde la intelectina-2 se une a los microbios y los atrapa, las bacterias parecen descomponerse con el tiempo, posiblemente porque la proteína altera su membrana externa.
Es más, algunas de las bacterias que neutraliza la intelectina-2 han desarrollado resistencia a los antibióticos en diversos grados, lo que hace que estos descubrimientos sean aún más valiosos en términos de desarrollo de fármacos.
Esas bacterias incluyen Staphylococcus aureus, que puede provocar sepsis, y Klebsiella pneumoniae, que causa neumonía y otras infecciones.
“Intelectin-2 primero refuerza la propia barrera mucosa y luego, si se rompe esa barrera, puede controlar las bacterias y restringir su crecimiento”, dice Kiessling.
Los científicos estiman que más de 200 lectinas están codificadas en el genoma humano, por lo que se continúa trabajando para comprender cómo influyen en la comunicación entre células y la función inmune.
Antes de este estudio de la intelectina-2, los investigadores habían relacionado la intelectina-1 en el intestino con la enfermedad de Crohn. Por lo tanto, parece que estas proteínas desempeñan un papel crucial en la protección de la salud intestinal.
Los investigadores también señalan que los niveles de intelectina-2 a menudo se encuentran en niveles inusualmente bajos o altos en personas con enfermedad inflamatoria intestinal. Según este nuevo estudio, eso puede indicar que la barrera mucosa no se está reparando lo suficientemente bien o que se están eliminando bacterias saludables.
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Tanto los aspectos ofensivos como de defensa de las operaciones de la intelectina-2 podrían ser útiles en el futuro, ya sea mediante el desarrollo de fármacos que imiten algunas de las acciones que realiza la proteína o aumentando las propias capacidades de la proteína en el cuerpo.
Estas lectinas son proteínas animales antiguas, que se cree que son anteriores a los sistemas inmunológicos más avanzados que funcionan en nuestros cuerpos hoy en día. Pero esta investigación muestra que no son instrumentos contundentes; son muy precisos a la hora de eliminar bacterias peligrosas.
“Aprovechar las lectinas humanas como herramientas para combatir la resistencia a los antimicrobianos abre una estrategia fundamentalmente nueva que se basa en nuestras propias defensas inmunes innatas”, dice Kiessling.
“Aprovechar las proteínas que el cuerpo ya utiliza para protegerse contra los patógenos es convincente y es una dirección que estamos siguiendo”.
La investigación ha sido publicada en Nature Communications.